本发明专利技术涉及计算机视觉领域，公开了一种相机自适应防过曝实时处理方法及系统，包括步骤：A，对相机画面进行实时人形检测；B，当检测到相机画面中出现有效人形时，进行防过曝处理过程中所需的亮度调整值预计算；C，基于亮度调整值预计算值对相机画面进行防过曝处理；D，判断是否结束防过曝处理，包括：计算相机画面当前帧与上一帧的亮度等信息变化量，若大于预设阈值，则认为人体已离开，结束防过曝处理，返回执行步骤A；若不大于预设阈值，则认为人体未离开，对相机画面持续进行防过曝处理，该方法具有更强的环境适应性，可以处理更复杂的人体运动场景，同时对设备算力的要求更低，避免了失效或震荡等异常问题，处理系统具有较高的鲁棒性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种相机自适应防过曝实时处理方法、系统、介质及设备
[0001]本专利技术涉及计算机视觉领域，具体涉及一种相机自适应防过曝实时处理方法。
技术介绍
[0002]自动曝光是指相机或摄像机根据场景的光照条件自动调节曝光参数的一种技术，通过测量光线的亮度和颜色等信息，自动调节相机或摄像机的快门速度、光圈大小和感光度等参数，以确保图像的亮度和对比度合适，并避免曝光过度或不足的情况，一般采用平均亮度法，即将画面的平均亮度调整到一定水平，该水平被称为目标亮度。
[0003]当画面整体亮度符合目标亮度的情况下，由于画面中人脸或人体出现在画面中前方或其他位置时，由于反射回的红外强度较强，所以会导致人脸或人体亮度过高使图像过曝，而人脸或人体往往在监控画面中占比较小，经常对画面平均亮度影响并不明显，从而不会触发常规自动曝光算法来调低亮度值，所以该过曝情况在常规曝光算法下难以处理。
[0004]具体地，红外夜视相机通常需要依靠前端红外灯来补光，当使用环境较暗或较为空旷时，红外图像一般较暗，此时需要提高补光灯功率或图像信号增益以提高画面整体亮度。但画面亮度提高后往往会导致画面中人体目标的过曝现象出现，当相机近前方出现人体时，会由于红外补光在中心区更为集中导致人体或人脸的过曝情况尤为严重，过曝现象会导致人体细节信息丢失，无法对监控目标的身份、行为等信息进行识别。所以需要对过曝现象进行抑制，同时又能较好保证画面亮度合适。
[0005]为避免过曝现象，在自动曝光时可以采用的方法有：改变测光模式：不同的测光模式适用于不同的场景，可以通过改变测光模式来调整曝光参数，避免出现过曝现象；调整曝光补偿：曝光补偿可以调整相机或摄像机的曝光参数，使图像更接近于用户所期望的亮度和对比度，从而避免过曝现象；使用滤镜：滤镜可以减少光线的强度，从而避免过曝现象；使用闪光灯：在低光环境下，可以使用闪光灯来提供额外的光源，从而避免过曝现象。
[0006]防过曝问题作为常见问题，现有技术存在多种针对性处理方法：
[0007]CN114723632A在2022年4月1日公开了一种基于纹理信息的零件异常曝光图像修正方法及装置，基于纹理信息的方法利用过曝区纹理信息会严重丢失的特点，通过纹理信息的复杂程度判断画面中观测物体有无出现过曝情况，然而该种方法仅适用于环境较为稳定的工业视觉领域，在视频监控的复杂场景下并不适用。
[0008]CN110889321A在2019年9月29日公开了一种智能人脸防过曝算法，基于人脸识别的方法对画面进行实时人脸检测，当检测到画面中出现人脸时则打开防过曝模块，没有人脸时则关闭防过曝模块，处理效果较好可以兼顾静态画面检测亮度和运动目标的人脸防过曝压制效果，但人脸检测对设备算力有一定要求从而会增加设备成本，同时当人脸有遮挡时识别能力会受影响。
[0009]更常见的技术方案为对画面的全局亮度进行统计，利用全局像素亮度分布信息和亮度直方图信息来进行画面过曝情况判断，当判断为画面中存在过曝物体时则降低红外灯补光功率或降低图像信号增益以压制画面整体亮度，保证人体和人脸部分的清晰度效果，
但该方法在实际开发中需要均衡防过曝强度和视频监控亮度，不具备自适应调整功能。
[0010]基于全局亮度统计的防过曝方法无法区分画面中过曝物体是人体还是物体。当画面中出现墙面、广告牌等高反光物体，或相机镜头上存在树枝、落叶等遮挡物过曝时，全局防过曝模块都会生效从而压制画面整体亮度，导致监控主体区域的亮度也会被降低到合适水平以下，而暗区的亮度和细节信息则会进一步损失。该方法还对相机的安装位置和角度提出了要求，如果相机补光灯距墙体较近，容易出现墙体反射导致的过曝情况出现，此时采用基于全局亮度统计的防过曝方法会导致墙体的过曝情况被控制住了，但画面主体监控区亮度将远低于正常亮度。所以该方法的缺点是环境适配性不足，容易导致图像亮度异常，以及难以均衡防过曝效果和暗区亮度信息。
[0011]基于人脸检测的方法利用画面中有无检测到人脸作为防过曝模块开关的基准，该方法对监控相机设备处理器的成本提出了更高的要求，可以一定程度的克服上述问题。但在红外夜视下基于人脸检测方法的限制因素较多，除了人脸识别模块在人体快速运动、人脸受遮挡时识别能力有限外，如果人体突然出现在相机近前方时已处于完全过曝状态，人脸识别算法同样较难对人脸进行有效识别从而无法联动打开防过曝模块以压制过曝。另外，当人体目标佩戴头盔或背对监控相机离开等情况下，该方法均无法生效从而难以压制人体过曝。
技术实现思路
[0012]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种相机自适应防过曝实时处理方法、系统、介质及设备，具有更强的环境适应性，可以处理更复杂的人体运动场景，同时对设备算力的要求更低，避免了失效或震荡等异常问题，处理系统具有较高的鲁棒性。
[0013]第一方面，本申请实施例提供了一种相机自适应防过曝实时处理方法，包括步骤：
[0014]A，对相机画面进行实时人形检测；
[0015]B，当检测到相机画面中出现有效人形时，进行防过曝处理过程中所需的亮度调整值预计算；
[0016]C，基于亮度调整值预计算值对相机画面进行防过曝处理；
[0017]D，判断是否结束防过曝处理，包括：计算相机画面当前帧与上一帧的亮度变化，若亮度变化大于预设阈值，则认为人体已离开，结束防过曝处理，返回执行步骤A；若亮度变化不大于预设阈值，则认为人体未离开，对相机画面持续进行防过曝处理。
[0018]当计算得到的环境光强度变化大于预设阈值时，认为人体已快速离开视场，此时结束防过曝处理，可以提高画面整体亮度。当计算得到的环境光强度变化不大于预设阈值，对相机画面持续进行防过曝处理，避免了出现图像周期性曝光闪烁的问题。
[0019]在第一方面的一种可选方案中，步骤A之前，还包括步骤：设置限制信息，所述限制信息包括预设人形区域检测范围，步骤A中，在预设人形区域检测范围内进行实时人形检测。
[0020]在第一方面的又一种可选方案中，步骤B中，设定标准亮度值以及预设百分比，当检测到相机画面中出现有效人形时，若相机画面中亮度超过标准亮度值的高亮区占相机画面的百分比超过预设百分比，则计算所需的亮度调整值预计算值，所述亮度调整值预计算值可使相机画面的高亮区满足预设百分比。
[0021]在第一方面的又一种可选方案中，当检测到相机画面中出现有效人形后，开始累计计算相机画面中出现有效人形的累计置信度值，步骤B中当累计置信度值高于预设高阈值时，进行防过曝处理过程中所需的亮度调整值预计算。
[0022]在第一方面的又一种可选方案中，步骤D中，还包括：当累计置信度值低于预设低阈值时，结束防过曝处理。
[0023]在第一方面的又一种可选方案中，步骤D中，利用环境亮度，计算相机画面的亮度值，计算式为：
[0024]luma＝200*log
10
(Y*100*100/ISO)/shutter
[0025]其中，luma表示环境本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相机自适应防过曝实时处理方法，其特征在于，包括步骤：A，对相机画面进行实时人形检测；B，当检测到相机画面中出现有效人形时，进行防过曝处理过程中所需的亮度调整值预计算；C，基于亮度调整值预计算值对相机画面进行防过曝处理；D，判断是否结束防过曝处理，包括：在人形检测模块无法检测到人形时，计算相机画面当前帧与上一帧的信息变化量，所述信息变化量包括亮度变化，若信息变化量大于预设阈值，则认为人体已离开，结束防过曝处理，返回执行步骤A；若信息变化量不大于预设阈值，则认为人体未离开，对相机画面持续进行防过曝处理。2.根据权利要求1所述的一种相机自适应防过曝实时处理方法，其特征在于，步骤A之前，还包括步骤：设置限制信息，所述限制信息包括预设人形区域检测范围，步骤A中，在预设人形区域检测范围内进行实时人形检测。3.根据权利要求1所述的一种相机自适应防过曝实时处理方法，其特征在于，步骤B中，设定标准亮度值以及预设百分比，当检测到相机画面中出现有效人形时，若相机画面中亮度超过标准亮度值的高亮区占相机画面的百分比超过预设百分比，则计算所需的亮度调整值预计算值，所述亮度调整值预计算值可使相机画面的高亮区满足预设百分比。4.根据权利要求1所述的一种相机自适应防过曝实时处理方法，其特征在于，当检测到相机画面中出现有效人形后，开始累计计算相机画面中出现有效人形的累计置信度值，步骤B中当累计置信度值高于预设高阈值时，进行防过曝处理过程中所需的亮度调整值预计算。5.根据权利要求4所述的一种相机自适应防过曝实时处理方法，其特征在于，步骤D中，还包括：当累计置信度值低于预设低阈值时，结束防过曝处理。6.根据权利要求1所述的一种相机自适应防过曝实时处理方法，其特征在于，步骤D中，所述信息变化量包括画面亮度变化量和环境光强度变化量，利用画面亮度计算环境光强度，以对人形区域中人体是否离开进行补充判断，计算式为：luma＝200*...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘岩，徐子潇，杭飞，陶劲松，陈周强，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十二研究所，
类型：发明
国别省市：
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